2014年8月4日-7日，中国化学会第29届学术年会在北京大学召开，注册参会代表超过8000人。

自占个楼，插删。
我连续几天不务正业的去会场囗观，发现一些有意思的东西，在此分享。

猜猜这是谁？
提示：催化，金属纳米晶，土鳖

穿浅色衣服的女老师是刚刚在Nature上发表了关于单一手性碳纳米管制备工作的李彦老师。有趣的是，本期Nature上面又发表了另一种单一手性碳纳米管的制备方法，是基于晶种选择的。

面向镜头，在和李彦老师说话的这位是高分子物理学家，原先浙江大学副校长还是副书记来着，郑强。他中午的时候拉着汪尔康院士诉苦说中科大有人欺负他不让他去开讲座，顺便把人家汪先生拉到错误的路上……汗。

深蓝色衣服的是南开大学化学生物学系系主任席真老师，人称席胖胖。
四天的会期，好像他都是这件衣服没有换过。
或许是他有很多件深蓝色的衣服？

中间讨论的两个人，左边的可能更熟悉一些，是纳米碳材料领域的杰出化学家，刘忠范院士。右边矮一些的那个是北京大学化学与分子工程学院化学生物学系的陈兴老师。

开幕式我没拍照，主要是各种领导讲话，以及几个奖项的颁发。值得注意的是，今年首次颁发了由原南开大学，现清华大学的程津培院士发起并首先捐资的中国化学会化学基础教育奖，十位高中教师获此殊荣。今年的年会设立了化学教育分会场，有很多高中化学教师前来参会。


然后进入大会报告环节。第一个报告人是哈佛大学化学和化学生物学系教授，北京大学生物动态光成像中心创始人Xiaoliang Sunney Xie教授。他的报告首先回顾了自己早年单分子酶学方面的工作，接着介绍了自己近期取得的学术成果。第一张照片是他经常展示的双胞胎女儿的照片，这次他在年会的会场上也放了出来（他想说明同卵双胞胎的基因组差异性的来源）。
另外他经常说的一个不太好的笑话，居然在这种大会报告上也讲了，虽然是个含蓄版本的。
谢老师的中文不太好，但是非常努力的用中文进行的报告。他的报告有些超时。





谢晓亮
Life at the Single Molecule Level: from Single Molecule Enzymology to Single Cell Genomics


Real time observation of the turnover of a single enzyme molecule 1991
荧光信号随机
M-M方程在单分子尺度依然适用
Real-time enzymic sequencing
Detect Stochastic in Gene expression


A single human cell genome, map the stochastic changes (copy number variation & point mutation)
Identicle twins genome variation: CNV, time lapse
Single cell sequencing, amplification needed.
PCR: strong sequence dependent bias, low genome coverage. Exponential amplification
MDA: 60% coverage. Exponential amplification
Multiple annealing and looping based amplification cycles, 93% coverage, quasilinear amplification
Random primer, anneal product, use gel electrophoresis.
Study cnv in single cell level
SNV in single cell level
Non-labelling Raman imaging reveals protein-DNA spatial relationship


Roberts Edwards, father of in vitro fertilization died at 2013
Single sperm sequencing
Haploid genome, half from father half mother, and crossover point can be revealed.
Oocyte chromosome abnormalty grow with time, sperm stays at 5%.
Sequencing of polar bodies, to predict the situation of ovum. Preimplatation genomic desease.
Patient 1:
Male heredity desease, 18 fertilized egg, most abnormal genome and or with SNV, only 3 normal
First MALBAC baby expected in 2014.
Also applied on cancer treatment, single cell sequencing of CTC.
CTC of same patient show same CNV pattern
Nonlinear Raman label-free detection of CTC

接下来是来自南七技校（删掉）中国科学技术大学的女科学家谢毅老师。她是本届中国化学会女科学家工作委员会的成员。她的报告围绕新型二维纳米材料的制备和应用展开，逻辑清晰，使我收获很多。最后一张照片可以看出她课题组逆天的publication情况。









谢毅
类石墨烯化学中的挑战及机遇


二维晶格中原子的组合
单层二硫化钼超高的载流子密度，实现器件微型化
柔性透明纳米器件


零维、一维、三维结构存在问题，二维只在一个方向受限，易于调控，建立构效关系
挑战：合成上多是液相剥离，表征上晶体学手段不能有，性质上需要测量非组装的本征性质。


bottom-up方法（缺少普适性的规律）
从各向同性引发各向异性很难。
top-down可成为普适性方法
非层状化合物进行剥离，弱范德华力的晶体
气体分子层状夹合物方法


准层状共价键化合物，弱化共价键后剥离，如插层
非层状化合物建立层状中间体。


可向任意基底转移，形成阵列，全面表征


超薄二维结构的厚度表征，原子力、拉曼
原子结构表征：组装后衍射，丢失原始结构信息。
用XAFS，获得元素选择性，局域结构、长成有序
新的K吸收边
缺陷表征：正电子湮没谱、电子自旋共振


半导体二维结构用于平面超级电容器
磷酸氧钒-石墨烯超薄电容器，柔性，高性能


二维半导体组装光电极提高光电解水效率
四原子层ZnSe二维超薄结构光电极，42.5光电转化效率
原子层ZnS2二维结构组装光电极提高可见光电解效率


半导体二维超薄材料实现去耦合优化热电性能
电导-热导同时调控。
原子级厚Bi2Se3二维固体同步优化电-热-声三参数

上午报告结束。中午吃饭时间下起了雨，不过雨水没有浇灭代表们吃饭的热情……
等待期间大屏幕上播放了大烂片《星空日记》，看得我都快Hofmann消除了。


下午的报告以Duke大学杨伟涛老师关于密度泛函理论的介绍开始。他的报告以更高的角度分析了DFT存在的软肋，并针对性的提出解决方案。虽然问题很玄妙但是他讲的非常平实和具有启发性。









杨伟涛
The wonders of electron density: from half an electron to noncovalent interactions of biomolecular complexes


Chemistry-- matter and changes
Wave-particle duality
Schroedinger eq
Wave function -- the course of dimensionality: 电子数量的增加使得波函数的维度迅速增大。Lead to exponential growth of information. Information is not complex, but the dimension amplified it.
Electron density \rho(r), in only 3 dimensions. Experimentally sensible.
==>DFT(1964-1965) DFT包含了所有波函数的信息。电子密度是通过分子轨道加和得到。
E<==\rho(r)
E=E[\rho(r)]
1965 Kohn, LDA近似
1980-1990 GGA，Hybrid（B3LYP）
DFT有广泛的应用。


Enzyme and life process
Reaction rate theory
Computational studies reveal origin of catalytic power and catalytic process.
Gas phase reaction is relatively easy to simulate, while solution phase pis hard to process
Multi-scale method have to be adopted. QM+MM
Pseudobond method
Two types of QM: semi-empirical and ab initio
QM/MM minimum free energy path


4-OT
JACS 125 10384
A mechanism without water


Redox potential
Azurin 4AZU


Understanding the errors of DFT theory
Too low energy for delocalized electrons
Maximal charge theory lead to fractional electrons
Almost all errors come from fractional electron errors
Static correlation error
Why such error?


Nocovalent interaction
Use DFT to find the noncovalent interaction

接下来是中国科学院北京化学研究所的韩布兴院士。韩布兴研究员堪称国内绿色化学领域的权威，他这次的报告题目也是关于绿色化学的。我2011年的时候曾经听过他的报告，当时的场景历历在目。几年以来，韩老师的研究又有了很多突破，对此我非常膜拜。
韩老师的报告涵盖了诸多主题，以绿色碳科学为核心，包括了绿色化学领域大家关心的很多重要问题，以及他自己课题组完成的很多有趣的工作。
他的致谢页是我见过的最没诚意的致谢页。嗯。












韩布兴
绿色化学及绿色碳科学


绿色化学
绿色碳科学
实验室工作




* 绿色化学


将原料大部分转化为废物和污染物
创造财富的同时不破坏环境：绿色化学与技术
使得化学过程从源头消除污染
绿色化学要求在经济上合理
需要重新考虑很多化学和工程问题




* 绿色碳科学


碳资源是不可或缺的
目前及可预见的未来化石能源仍然处于主导地位。
2009， 何鸣元，绿色碳科学
研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、碳循环整个过程中……
目前排放的二氧化碳远大于消除的二氧化碳
高效、清洁的利用化学能源，我国多煤少油




* 可再生碳资源


木质纤维素、二氧化碳等，目前利用率很低
二氧化碳是丰富的C1资源，可生产碳酸酯、合成气……
二氧化碳活化很多困难。利用太阳能活化。


* 生物质转化与利用


可食用、不可食用（木质纤维素）
地球上最丰富的生物质是木质素
淀粉和油料资源有限，用木质纤维素转化更为有效，但目前经济上不合理。


* 实验室工作


绿色溶剂
每年2000万吨有机溶剂挥发到大气（Chem Rev）
化学热力学、实验方法、化学反应、绿色功能介质、催化材料合成（超临界二氧化碳，SC水，IL）
提出SC流体局域热力学模型：SC点附近存在微观聚集行为。分成固相、体相和聚集相分开讨论。


多种绿色溶剂的组合。极性与非极性形成离子液体乳液IL/CO2乳液体系
IL一锅法制备多级孔负载催化剂的纳米催化材料。
由于SC无表面张力进行nanotube的内搭载。


化学反应
在SC中实现二氧化碳+水=甲酸
多种物质耦合解决二氧化碳转化热力学问题
利用二氧化碳在水中形成碳酸解决化学动力学问题


纳米催化材料的介质效应

我最期待的一个人是北京大学化学与分子工程学院的席振峰老师。席老师是化院的传奇人物，多年以来一直埋头苦干，扎实推进他的双金属试剂研究，可谓是十年磨一剑。他的实验室在金属有机方法学和物理有机化学方面的研究不仅前沿而且深入，令人心向往之。
这次他系统的论述了他们课题组开发的基于双锂试剂、重碱土金属有机金属试剂、芳香性半瞬烯的合成等工作。这些工作中充分发展了双金属试剂的协同效应，展现了有机化学的美丽。
我拍了席老师的大部分slide。感兴趣的有机同仁可以向我私信索取。因此这里不放太多照片了。









席振峰
双金属有机合成试剂化学：基于金属有机活性中间体和机理研究的有机合成


金属有机化合物获得广泛应用，但是多为单金属试剂。
活性物种有两个碳金属键
双金属试剂的最大特点是协同效应，但是目前的双金属体现协同效应的不多。
双锂试剂，金属杂环
基于活性中间体/机理研究的有机化学


分子内协同作用
双锂试剂，1999年的意外发现，认识到双锂试剂的协同效应，建立了有效的合成方法得到各种取代化合物。
有机硅化合物的特性（硅杂环戊二烯）将硅杂环戊二烯引入有机共轭体系的双金属方法学
其它双金属有机化合物，双重碱土有机试剂
重碱土有机化合物一般不稳定。首先形成烯基稳定化
合成戊搭烯衍生物，利用双锂试剂合成全氟代产物


分子间协同作用
有机锂合成羰基化合物，但是中间体酰基锂太活泼无法利用。
双锂代环戊二烯负离子
与亲电试剂反应。
合成茂金属，重碱土双茂配合物


半瞬烯，氮杂半瞬烯
同芳香性1959
半瞬烯最快的Cope重排
1982，氮杂半瞬烯
双锂分子间自由基反应高效合成半瞬烯
快速cope重排使得碳原子不可分辨
双铜试剂
氧化方法高效合成氮杂半瞬烯

最后一个报告是前一段时间火了一把的中科院大连化学物理研究所所长张涛院士。他的重要贡献是开发了用于航空航天器姿态控制的催化体系，解决了我国重要国家工程中的重大工程问题。最近他在催化剂理论方面的重要发现使得单原子催化的现象得以被清楚揭示。
结果他讲到一半的时候我设备没电了，所以没有拍完也没有记录完。


张涛
负载型金属催化剂——从纳米到亚纳米和单原子


70%的化学过程需要催化，支撑国民经济的支柱之一
航天飞行器姿态控制：高分散金属催化剂
肼催化分解控制飞行器姿态
高分散金属催化剂：Ir分散在氧化铝表面，低温稳定性Vs低温启动性




* 活性纳米粒子尺寸的控制


金属-金属相互作用
双金属催化剂：在金纳米粒子中引入银。
表面上用氨基吸附氯金酸，还原后引入银得到alloy进行调控。
3 nm左右负载型纳米粒子
双金属催化剂结构变化，具有协同作用。
Core-shell>sandwich>island


金属-载体强相互作用
利用载体将超细金属纳米粒子稳定化。
纳米催化：Haruta，Goodman……
纳米以下？Au cluster less than 1 nm as active site, single atom is not active.


* 航空航天的应用实例
……

太晚了，回宿舍了>_<
后面几天的会期还有许多奇闻轶事。先给此帖求个精，要是加精了我再把后面几天的有意思的事情说一说。不过后几天我都没太拍照。




最后，甩一张照片，第一个猜出来此人姓名身份的将获得一个福利性的奖励。

分割线……可以回主题贴了……
晚安！